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APELLIDOS:
NOMBRE:
FÍSICA-1 (1ª PARTE); FEBRERO 2001
 No desgrapar las hojas
 Contestar en la casilla correspondiente
CUESTIONES (3 puntos):
1.- Hallar la caída de tensión VAB entre los extremos de la fuente de
intensidad en régimen estacionario.
A
1 k
0,1A
6V
B
5V
5 nH
40 F
1 k
VAB=
2.- Calcular el equivalente de Thevenin en régimen estacionario entre los
puntos A y B del siguiente circuito
3 k
7 k
1 k
A
20 F
20 V
VOUT
40 F
5 k
B
ETH=
RTH=
3.- Para el bloque semiconductor tipo P dopado con Boro descrito en la
figura, se sabe que la resistividad es de 10 ·cm. Se pide calcular la
concentración de impurezas en at/cm3.
1 mm 2
10 mm
DATOS: Despreciar el efecto de los portadores minoritarios
Movilidad de los huecos: 480 cm2/(V·s)
Carga del electrón: 1.6x10-19 C
NA =
4.- El fotodiodo de la figura tiene una sensibilidad de 10nA/lx. Calcular el valor
de resistencia necesaria para obtener una tensión de salida de 10 V cuando
se aplica una iluminación de intensidad 500 lx.
15 V
R
VOUT
R=
5.- En el circuito de la figura calcular el valor máximo de la resistencia R
admisible para que el transistor opere en la región de saturación.
Datos: K=1 mA/V2; VTH = 1 V
Ecuaciones del transistor:
V
Región triodo: I D  2K(VGS  VTH  DS )VDS
2
Región de saturación: I D  K (VGS  VTH ) 2
VDD = 5 V
R
R=
6.- En el circuito de la figura, calcular la tensión de salida VOUT
10 V
2,4 k
+
15 k
600 
VOUT =
VOUT
Ejercicio 1: Dado el circuito de la figura, al que se ha conectado una señal
de entrada vi en forma de diente de sierra, dibujar la forma de onda V o entre
los puntos A y B en los supuestos siguientes:
1) No hay ninguna carga conectada entre los puntos A y B
2) Se conecta una carga RL=2k entre los puntos A y B
Calcular para ambos casos (con carga y sin carga) las corrientes máximas
que circularán por cada uno de los diodos Zener (Z1 y Z2).
R
A
Z1
Vo
Z2
B
Datos:
R=2 k
VZ1=30 V
VZ2=40 V
NOTA: Dibujar las respuestas de los apartados 1) y 2) en los diagramas que
se encuentran en la siguiente página. Se permite despreciar la caida de
tensión en directa de los Zenner
100
80
60
40
20
-20
-40
-80
-100
Solución
Apartado 1
100
80
60
40
20
-20
-40
-80
-100
Solución
Apartado 2
100
80
60
40
20
-20
-40
-80
-100
Sin carga
Con carga
IZ1 max =
IZ1 max =
IZ2 max =
IZ2 max =
Ejercicio 2: En el circuito de la figura:
+
2 k
10 mW/cm2
10 V
BPX71
-
Calcular la corriente que atravesará el transistor BPX71 cuando se ilumine
con una luz de 10 mW/cm2. Las curvas características del dispositivo BPX71
se muestran en la siguiente gráfica.
Intensidad=
APELLIDOS:
NOMBRE:
FÍSICA-1 (2ª PARTE); FEBRERO 2001
 No desgrapar las hojas
 Contestar en la casilla correspondiente
E
Ejercicio 3: En el circuito de la figura calcular:
a) El valor de la resistencia RE necesaria para
obtener una corriente IC2 igual a 1.25 mA,
RA
IC2
RB
suponiendo que ambos transistores son iguales,
se encuentran térmicamente acoplados y operan
en RAN. Para la resolución emplear el modelo
Q1
de Ebers-Moll. Despreciar las corrientes de base
Q2
frente a las corrientes de colector.
b) El rango de valores de RB para los que el
RE
circuito de la figura actúa como espejo de
corrientes.
Datos:
E = 10V; RA = 1 k; VT= 0.025 V;
IS = 1x10-15 A; F = 0.99; R = 0.2; F = 100; R = 0.25
Modelo de Ebers-Moll:
I
IE  S
F
 VBC

 VVBE

 e T  1  I  e VT  1
S








 VVBE
 I
I C  I S  e T  1  S

 R


I
IB  S
F
RE =
 VVBE

 e T  1  I S

 R


Rango RB:
 VVBC

 e T  1




 VVBC

 e T  1




Ejercicio 4: En el circuito de la figura calcular:
a) El punto de operación (VDS, ID) e indicar la región de funcionamiento del
transistor.
b) La ganancia en tensión y resistencia de entrada cuando RP = 0 .
c) La ganancia en tensión y resistencia de entrada en función del valor del
potenciómetro RP.
Datos: Vdd = 15 V; IDSS = 10 mA; VP = -5 V
Región Triodo: I D 
2I DSS
VP2
VDS 

VGS  VP  2  VDS


2
 V 
2I
Región de Saturación: I D  I DSS 1  GS  ; g m  DSS
VP 
VP

 VGS 
1 

VP 

a) Punto de operación
b) RP = 0
c) RP > 0
ID =
Ganancia =
Ganancia=
VDS =
RIN =
RIN